【案例】某村鎮(zhèn)有居民6萬(wàn)人，用水量定額120L/ (人•d)，用水普及率83%，變化系數(shù)kh為1.6，要求達(dá)到的最小服務(wù)水頭為20m，較大用水量的一個(gè)工廠和一公共建筑集中供水流量分別為25L/s和17.4L/S。該村鎮(zhèn)地形平坦，高差極小。試進(jìn)行樹(shù)狀管網(wǎng)(見(jiàn)圖 4-4)水力計(jì)算，并求水塔高度和泵房的揚(yáng)程。
圖4-4 樹(shù)狀管網(wǎng)水力計(jì)算
解：
1. 日時(shí)涉及用水量
Q=(60000×0.12×0.83×1.6)÷ (24×3.6)+25+17.4=153.07(L/S)
2. 比流量qs
除了兩側(cè)無(wú)用戶的管段3?4和7?8外，計(jì)算管段長(zhǎng)度為2620m。
qs = (153.07-25.0-17.4)÷2620 = 0.04224 [L/(S·M)]
3. 沿線流量ql
具體的計(jì)算見(jiàn)表4-5。
4. 節(jié)點(diǎn)流量qi,
具體的計(jì)算見(jiàn)表4-6。
表4-5 沿線流線計(jì)算表
| 管段 | 長(zhǎng)度（m） | 沿線流量（L/S） |
| 1-2 | 400 | 16.90 |
| 2-3 | 450 | 19.01 |
| 2-6 | 500 | 21.12 |
| 3-5 | 320 | 13.52 |
| 6-7 | 350 | 14.78 |
| 6-9 | 600 | 25.34 |
| 合計(jì) | 2620 | 110.67 |
表4-6 節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算表
| 節(jié)點(diǎn) | 節(jié)點(diǎn)流量 | 集中流量 | 節(jié)點(diǎn)總流量 |
| 1 | 0.5×16.90=8.45 | 8.45 | |
| 2 | 0.5×（16.90+19.01+21.12）=28.51 | 28.51 | |
| 3 | 0.5×（19.01+13.52）=16.27 | 16.27 | |
| 4 | 25.00 | 25.00 | |
| 5 | 0.5×13.52=6.76 | 6.76 | |
| 6 | 0.5×（21.12+14.78+25.34）=30.62 | 30.62 | |
| 7 | 0.5×14.78=7.39 | 7.39 | |
| 8 | 17.40 | 17.40 | |
| 9 | 0.5×25.34=12.67 | 12.67 | |
| 合計(jì) | 110.67 | 42.40 | 153.07 |
5.干管線計(jì)算
根據(jù)地形和用水量情況，控制點(diǎn)選為節(jié)點(diǎn)8，干線定為1-2、2-6、6-9。采用球墨鑄鐵管，水頭損失査舍維列夫水力計(jì)算表。干管水力計(jì)算見(jiàn)表4-7。
表4-7 干管水力計(jì)算
| 管段 | 長(zhǎng)度（m） | 流量（L/s） | 管徑（mm） | 水頭損失（m） |
| 1-2 | 400 | 144.62 | 500 | （1.53÷1000）×400=0.61 |
| 2-6 | 500 | 68.08 | 300 | （4.9÷1000）×500=2.45 |
| 6-9 | 600 | 12.67 | 150 | （7.20÷1000）×600=4.32 |
| 合計(jì) | 7.38 |
6.各節(jié)點(diǎn)水壓
由控制點(diǎn)9地面標(biāo)高56m，要求最小服 務(wù)水頭20m，推算干管線上的各節(jié)點(diǎn)的水壓，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-8。
表4-8 各節(jié)點(diǎn)水壓計(jì)算
| 節(jié)點(diǎn) | 水壓（m） |
| 9 | 56+20=76 |
| 6 | 76+4.32=80.32 |
| 2 | 80.32+2.45=82.77 |
| 1（水塔） | 82.77+0.61=83.38 |
水塔處地面標(biāo)高為57. 4m，所以水塔高 度為節(jié)點(diǎn)1水壓減去該點(diǎn)地面標(biāo)高：
83. 38-57.4≈26 (m)
7.支管計(jì)算
支管水力計(jì)算見(jiàn)表4-9。
表4-9 支管水力計(jì)算表
| 管段 | 流量（L/S） | 平均水力坡度i | 管徑（mm） | 水力計(jì)算坡度i | 水頭損失（m） |
| 6-7 | 24.79 | 80.32-（555.7+20）/ 350+700=0.0044 | 200 | 0.00588 | 2.06 |
| 7-8 | 17.4 | 0.0044 | 200 | 0.00296 | 2.07 |
| 2-3 | 48.03 | 82.77-（56.1+20）/450+320=0.0087 | 250 | 0.00653 | 0.94 |
| 3-5 | 6.76 | 0.0087 | 150 | 0.00231 | 5.57 |
| 3-4 | 25.0 | （82.77-2.94）-（56+20）/370=0.0104 | 200 | 0.00598 | 2.21 |
8.泵房水泵揚(yáng)程
節(jié)點(diǎn)1的泵房，清水池吸水井水位53m，泵房管線水頭損失3m，水塔水柜深度 3m,則水泵揚(yáng)程：
57. 4 + 26 + 3 + 3-53 = 36. 4 (m)
